本发明涉及机电产品检验,特别涉及一种机电产品数字化鉴定方法。
背景技术:
1、机电产品是指使用机械、电器、电子设备所生产的各类农具机械、电器、电子性能的生产设备和生活用机具。一般包括机械设备、电气设备、交通运输工具、电子产品、电器产品、仪器仪表、金属制品等及其零部件、元器件。
2、由于机电产品在日常生活中的使用与需求逐渐增加,是人们工作和生活中不可缺少的设备之一。然而在设计制造技术高速发展的背景下,各种机电产品的技术复杂程度也在不断提升,对机电产品的维修和保养工作也变得愈发困难和繁重,同时对机电产品的合格率提出了更高的要求;由于机电产品的持续使用会影响机电产品的生产效率,而现有的机电产品检测鉴定仅针对于机电产品的表面检测,忽略了产品的生产效率,不能实现对机电产品的准确评估鉴定。
技术实现思路
1、本发明提供了一种机电产品数字化鉴定方法,通过对机电产品的效率进行实时检测以确定废旧机电产品的数量,进而利用灰色模型确定预测值并进行预测值和实际值的比较,在充分考虑机电产品生产效率的前提下,实现对机电产品的准确评估鉴定。
2、本发明提供了一种机电产品数字化鉴定方法,包括:
3、获取机电产品的图像,并采用faster r-cnn目标检测网络识别所述机电产品的状态;
4、根据所述机电产品的状态对所述机电产品进行生产效率实时检测,并根据检测结果确定所述机电产品是否为废旧机电产品;
5、统计所述废旧机电产品的数量作为统计值;
6、采用灰色(gm1,1)模型预测废旧机电产品的数量,并将预测结果作为目标比对值;
7、计算所述统计值与所述目标比对值的差值,并确定所述差值是否在设定误差范围内;
8、若所述差值不在设定误差范围内,则返回根据所述机电产品的状态对所述机电产品进行生产效率实时检测的步骤;
9、若所述差值在设定误差范围内,则完成对所述机电产品的数字化鉴定。
10、进一步地,所述获取机电产品的图像,并采用faster r-cnn目标检测网络识别所述机电产品的状态的步骤中,faster r-cnn目标检测网络包括区域建议网络和fast r-cnn检测器,所述区域建议网络预测目标所在的区域并将信息与fast r-cnn共享,通过修正目标区域得到精确的目标位置;
11、所述区域建议网络以任意大小的图像为输入,输出一组带有目标得分的矩形区域建议框,其损失函数定义为:
12、
13、其中,i为小批量处理中滑动窗口anchor的索引,pi为anchori目标物体的预测概率,为真实标记框的标签值,当一个anchor为负标签时该值为0,反之为1;ti为预测边界框的4个参数化坐标的向量,为预测边界框对应的真实标记框的参数化坐标向量,lcls为目标分类损失,lreg为目标回归损失,ncls为矩形框分类层的数量,nreg为矩形框回归层的数量,λ为系数,取10;
14、所述区域建议网络的回归损失函数为:
15、
16、所述区域建议网络通过误差反向传播和随机梯度下降法进行端到端的训练,在训练时,每一个mini-batch由一幅图像中任意选取的256个建议构成,其中正负标签的样本比例为1:1;
17、faster r-cnn目标检测网络的训练的是在已训练好的resnet模型基础上进行,与所述区域建议网络共有的层参数直接拷贝经imagenet预先训练得到的参数,非共有层的参数用标准差为0.01的高斯分布进行初始化。
18、进一步地,所述根据所述机电产品的状态对所述机电产品进行生产效率实时检测,并根据检测结果确定所述机电产品是否为废旧机电产品的步骤,包括:
19、当所述机电产品的状态为异常时,对所述机电产品进行记录,并实时传输异常信息至管理员;
20、当所述机电产品的状态为正常时,对所述机电产品进行生产效率实时检测,并判断检测结果是否超过设定值;
21、若所述检测结果超过设定值,则确定所述机电产品为正常机电产品;
22、若所述检测结果未超过设定值,则确定所述机电产品为废旧机电产品。
23、进一步地,所述当所述机电产品的状态为正常时,对所述机电产品进行生产效率实时检测,并判断检测结果是否超过设定值的步骤中,对所述机电产品进行生产效率实时检测包括:
24、各机电产品的数据采集节点根据各自的通讯协议,负责对各机电产品进行生产数据实时采集;
25、根据对所述机电产品的全寿命分析,确定所述机电产品的寿命阶段;
26、根据当前寿命阶段下的生产数据计算所述机电产品的生产效率η,其计算公式为:
27、
28、其中,参数ei、yi和xi分别表示机电产品的电力资源、原料资源以及自然资源的消耗量,ni为机电产品生产产品的总数量;
29、将所述机电产品全寿命阶段的平均生产效率作为生产效率的实时检测结果。
30、进一步地,所述采用灰色(gm1,1)模型预测废旧机电产品的数量,并将预测结果作为目标比对值的步骤中,灰色(gm1,1)模型包括:
31、定义1:设x(0)=(x(0)(1),x(0)(2),…,x(0)(n))为非负序列,称x(1)为x(0)的一阶累加生成序列:
32、x(1)=(x(1)(1),x(1)(2),…,x(1)(n))
33、其中,
34、称x(0)(k)+ax(1)(k)=w为(gm1,1)模型的原始形式;
35、称z(1)为x(1)的紧邻均值生成序列:
36、z(1)=(z(1)(2),z(1)(3),…z(1)(n))
37、其中,
38、称x(0)(k)+az(1)(k)=w为(gm1,1)模型的均值形式;
39、定义2:称一阶线性微分方程为(gm1,1)模型均值形式x(0)(k)+ax(1)(k)=w的白化方程;
40、利用最小二乘法求得参数列其中,y、b的定义如下:
41、
42、定义3:称(gm1,1)模型重的参数-a为发展系数,w为灰色作用量:
43、定理:设数据序列x(0)为非负序列,如定义1所述,则一阶线性微分方程的解为:
44、
45、上式也称为时间响应函数,其时间响应序列为:
46、
47、进一步求出上式的累减还原式:
48、
49、可得对应x(0)的时间响应式:
50、
51、其中,k=1,2,3,…,n。
52、进一步地,采用平均绝对百分比误差emape对所述灰色(gm1,1)模型进行精度检验,其公式为:
53、
54、其中,x0(i)和分别表示实际值和预测值,e(i)表示实际值和预测值的误差。
55、进一步地,若所述差值在设定误差范围内,则完成对所述机电产品的数字化鉴定的步骤之前,还包括:
56、若连续设定次数确定所述差值不在设定误差范围内,则记录设定次数的所述机电产品的数据,并利用其对灰色(gm1,1)模型进行修正。
57、本发明还提供了一种机电产品数字化鉴定装置,包括:
58、获取模块,用于获取机电产品的图像,并采用faster r-cnn目标检测网络识别所述机电产品的状态;
59、检测模块,用于根据所述机电产品的状态对所述机电产品进行生产效率实时检测,并根据检测结果确定所述机电产品是否为废旧机电产品;
60、统计模块,用于统计所述废旧机电产品的数量作为统计值;
61、预测模块,用于采用灰色(gm1,1)模型预测废旧机电产品的数量,并将预测结果作为目标比对值;
62、计算模块,用于计算所述统计值与所述目标比对值的差值,并确定所述差值是否在设定误差范围内;
63、返回模块,用于在所述差值不在设定误差范围内时,返回根据所述机电产品的状态对所述机电产品进行生产效率实时检测的步骤;
64、结束模块,用于在所述差值在设定误差范围内时,完成对所述机电产品的数字化鉴定。
65、本发明还提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
66、本发明还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
67、本发明的有益效果为:
68、本发明首先通过faster r-cnn目标检测网络检测机电产品的状态,在确定机电产品状态为正常时,才对机电产品进行生产效率实时检测,进而根据机电产品的生产效率确定该机电产品为合格机电产品还是废旧机电产品;然后统计废旧机电产品的数量作为统计值,与预先通过灰色模型确定的废旧机电产品的数量预测值进行比对确定差值,若该差值在设定的误差范围内,则确定对机电产品的检测鉴定是准确的;若该差值不在设定范围内,则确定对机电产品的检测鉴定有错误,返回对机电产品进行生产效率实时检测的步骤进行再次检测鉴定,直到该差值在误差范围内为止,最终实现对机电产品的准确评估鉴定。
1.一种机电产品数字化鉴定方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的机电产品数字化鉴定方法,其特征在于,所述获取机电产品的图像,并采用faster r-cnn目标检测网络识别所述机电产品的状态的步骤中,faster r-cnn目标检测网络包括区域建议网络和fast r-cnn检测器,所述区域建议网络预测目标所在的区域并将信息与fast r-cnn共享,通过修正目标区域得到精确的目标位置;
3.根据权利要求1所述的机电产品数字化鉴定方法,其特征在于,所述根据所述机电产品的状态对所述机电产品进行生产效率实时检测,并根据检测结果确定所述机电产品是否为废旧机电产品的步骤,包括:
4.根据权利要求3所述的机电产品数字化鉴定方法,其特征在于,所述当所述机电产品的状态为正常时,对所述机电产品进行生产效率实时检测,并判断检测结果是否超过设定值的步骤中,对所述机电产品进行生产效率实时检测包括:
5.根据权利要求3所述的机电产品数字化鉴定方法,其特征在于,所述采用灰色(gm1,1)模型预测废旧机电产品的数量,并将预测结果作为目标比对值的步骤中,灰色(gm1,1)模型包括:
6.根据权利要求5所述的机电产品数字化鉴定方法,其特征在于,采用平均绝对百分比误差emape对所述灰色(gm1,1)模型进行精度检验,其公式为:
7.根据权利要求1所述的机电产品数字化鉴定方法,其特征在于,若所述差值在设定误差范围内,则完成对所述机电产品的数字化鉴定的步骤之前,还包括:
8.一种机电产品数字化鉴定装置,其特征在于,包括:
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。